74ls20實(shí)現(xiàn)的四人表決器

　　（一）方案設(shè)計(jì)

　　首先根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求建立輸入、輸出變量、并列出真值表、然后用邏輯代數(shù)或卡諾圖化簡(jiǎn)法求出簡(jiǎn)化的邏輯表達(dá)式，并按實(shí)際選用邏輯門的類型修改邏輯表達(dá)式，根據(jù)簡(jiǎn)化后的邏輯表達(dá)式，用標(biāo)準(zhǔn)器件構(gòu)建邏輯電路，最后用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

　　基本功能：實(shí)現(xiàn)四人表決器的基本功能，少數(shù)服從多數(shù)。

　　拓展功能：1、當(dāng)有人同意表決時(shí)，相應(yīng)的LED燈亮。

　　2、當(dāng)有三到四人同意時(shí)，數(shù)碼管顯示P，表決通過(guò)。否則數(shù)碼管顯示N。

　　（二）電路設(shè)計(jì)及工作原理分析

　　2.1邏輯變量賦值

　　設(shè)四人的意見為變量A、B、C、D，表決結(jié)果為函數(shù)Y。對(duì)于變量A、B、C、D設(shè)同意為“1”；不同意為“0”。對(duì)于函數(shù)Y，設(shè)通過(guò)為“1”；不通過(guò)為“0”。

　　2.2真值表

　　2.3卡諾圖

　　2.4邏輯電路圖

　　（三）電路仿真

　　本設(shè)計(jì)中采用的是Proteus7.5仿真軟件。Proteus7.5是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的仿真工具，適用于基本的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。

　　1、沒(méi)人或一人到二人同意時(shí)，開關(guān)接高電平，數(shù)碼管顯示N，表決不通過(guò)。如圖所示：

　　在四人表決器中四個(gè)人分別用手指撥動(dòng)開關(guān)SW1，SW2，SW3，SW4來(lái)表決自己的意愿，如果對(duì)某決議不同意，個(gè)人就把自己的指撥開關(guān)撥到高電平（上方），同意就把指撥開關(guān)撥到低電平（下方）。表決結(jié)果用數(shù)碼管顯示，如果決議通過(guò)那么數(shù)碼管顯示P；如果決議不通過(guò)那么數(shù)碼管顯示N。

　　圖3-1兩人同意，兩個(gè)LED燈亮數(shù)碼管顯示N，表決不通過(guò)。

　　2、三人到四人同意時(shí)，開關(guān)接低電平，數(shù)碼管顯示P，表決通過(guò)。如圖所示：

　　圖3-2四人同意，四個(gè)LED燈亮，數(shù)碼管顯示P，表決通過(guò)。

　　圖3-3三人同意，三個(gè)LED燈亮，數(shù)碼管顯示P，表決通過(guò)

　　（四）電路搭接與調(diào)試

　　根據(jù)圖3-1的四人表決器電路原理圖，把其中的單元電路進(jìn)行組裝，完成電路安裝連接，接好電路后，接通電源，開始調(diào)試電路。

　　接通電源時(shí)，拔動(dòng)開關(guān)，接通電源，開關(guān)撥至低電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示N，LED燈不亮，沒(méi)有決策者贊成，表示決議沒(méi)有通過(guò)。

　　調(diào)試情況如下圖所示：

　　圖4-1無(wú)人同意，開關(guān)接低電平

　　接通電源，開關(guān)撥至低電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示N，LED燈不亮，沒(méi)有決策者贊成，表示決議沒(méi)有通過(guò)。

　　1、接通電源，一個(gè)開關(guān)撥至高電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示N，一個(gè)LED燈亮，一個(gè)決策者贊成，表示決議沒(méi)有通過(guò)。如圖4-2所示：

　　圖4-2一人同意，一個(gè)開關(guān)撥至高電平

　　2、接通電源，兩個(gè)開關(guān)撥至高電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示N，兩個(gè)LED燈亮，兩個(gè)決策者贊成，表示決議沒(méi)有通過(guò)。如圖4-3所示：

　　3、接通電源，三個(gè)開關(guān)撥至高電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示P，三個(gè)LED燈亮，三個(gè)決策者贊成，表示決議通過(guò)，如圖4-4所示：

　　圖4-4三人同意，三個(gè)開關(guān)撥至高電平

　　4、接通電源，四個(gè)開關(guān)撥至高電平，可以看到的是數(shù)碼管顯示P，四個(gè)LED燈亮，四個(gè)決策者贊成，表示決議通過(guò)，如圖4-5所示：

　　圖4-5四人同意，四個(gè)開關(guān)全部撥至高電平